Блупринт биоэкономической отрасли: ознакомьтесь с новыми тенденциями в области устойчивых технологий 

В этом процессе сырье на основе биомассы (например, сельскохозяйственные и лесные культуры) обычно представляет собой сложные смеси. Продукты, полученные из них в результате ряда ферментационных или реакционных процессов, имеют не только низкую концентрацию, но и чувствительны к теплу, кроме того, в процессе образуются побочные продукты с похожей структурой.

Знающие специалисты отрасли отмечают: в процессе индустриализации сложность «биологической замены химической промышленности» не заключается в трансформации, а в «очистке». После биологического процесса в продукте остается большое количество примесей, однако для полимеризации полимеров требуется очень высокая чистота — в то время метод биологической замены не мог обеспечить такую чистоту, поэтому синтетические биопродукты не могли быть произведены. Причина в том, что организмы слишком сложны и разнообразны: они способны образовывать специализированные химические материалы, которые невозможно синтезировать химическими методами, и эти материалы имеют превосходные характеристики, но одновременно образуются различные метаболиты, что приводит к слишком низкому выходу целевого продукта. В конце концов, людям трудно полностью освоить все сложные и тонкие детали трансформации кукурузы в полиамиды; при дальнейшем повышении чистоты издержки дополнительно увеличатся, что делает себестоимость биоупроизводства намного выше, чем себестоимость производства аналогичных продуктов химическими методами.

В маломасштабной лабораторной среде легко получить продукт высокой чистоты, но при переходе к массовому индустриальному производству возникают проблемы «узких мест», например, связанные с техническими возможностями и контролем издержек. Получение высококачественного продукта из сложной системы биологического брожения является ключевым технологическим узким местом для крупномасштабной индустриализации биоупроизводства. Эффективная и низкозатратная технология разделения и очистки играет важную роль в успешной индустриализации и является ключевым звеном для реализации массового производства продукта. Как «последний этап» в индустриализации биоупроизводства, издержки на разделение и очистку составляют более 60% от общих издержек, а для продукции с высокой добавленной стоимостью издержки на разделение могут достигать даже 90%. Поэтому выбор партнера с лидирующими технологиями и современным оборудованием в сфере разделения является ключевым для преодоления этого узкого места.

III. БИОХИМИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДОДЖЕНА

Производители биооснованных химических продуктов могут добиться широкого применения своих продуктов среди нижнепотребителей только если они произведут продукцию с высоким соотношением цена-качество — тогда они смогут получать прибыль за счет эффекта масштаба. Для производителей, выпускающих продукцию с высокой добавленной стоимостью и малым объемом, приоритетом должно быть быстрое введение продукта на рынок, поэтому первым выбором станет метод разделения, отвечающий требованиям к очистке. Когда продукция может быть произведена в больших объемах, приоритетом становится метод разделения, позволяющий снизить издержки. При производстве массовых химических продуктов с объемом более 10 тысяч тонн обычно также применяется комбинация единичных операций для разделения соединений. На рисунке ниже представлен уровень технологической зрелости различных технологий разделения, таких как дистилляция, абсорбция, кристаллизация, мембранное разделение, хроматография и другие.